CN114200282B - 测试器件以及采用测试器件进行测试的测试方法 - Google Patents

测试器件以及采用测试器件进行测试的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测试器件以及采用测试器件进行测试的测试方法。其中，该器件包括：第一共面波导和第二共面波导，第一共面波导包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第二边缘接地带，第二共面波导包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置，第一共面波导和第二共面波导组合形成测试器件的第一谐振腔。本发明解决了由于无法对约瑟夫森结的不同损耗机制进行定量区分测量造成的难以针对性地改进约瑟夫森结的技术问题。

Description

测试器件以及采用测试器件进行测试的测试方法
技术领域
本发明涉及超导量子领域，具体而言，涉及一种测试器件以及采用测试器件进行测试的测试方法。
背景技术
在相关技术中，通常采用间接方式推测约瑟夫森结的损耗，例如，利用I-V曲线测量方法中临界电流、超导带隙等参数间接地表征约瑟夫森结的损耗，又或者选择笼统地反映约瑟夫森结的损耗，例如，使用超导量子比特的能量驰豫时间表征约瑟夫森结的整体表现。但进一步提高约瑟夫森结的性能需要对约瑟夫森结有足够可靠和细致的表征方法和损耗研究。
因此，在相关技术中，存在由于无法对约瑟夫森结的不同损耗机制进行定量区分测量造成的难以针对性地改进约瑟夫森结的技术问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种测试器件以及采用测试器件进行测试的测试方法，以至少解决由于无法对约瑟夫森结的不同损耗机制进行定量区分测量造成的难以针对性地改进约瑟夫森结的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种测试器件，包括：第一共面波导和第二共面波导，第一共面波导包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，第二共面波导包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置，第一共面波导和第二共面波导组合形成测试器件的第一谐振腔。
可选地，上述测试器件中第一谐振腔的长度为第一目标谐振信号的波长的一半。
可选地，在测试器件包括待测约瑟夫森结的情况下，待测约瑟夫森结位于目标位置处，目标位置为以第一谐振腔的一端为原点，距离原点为第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。
可选地，测试器件还包括：第三共面波导。
可选地，一个第一谐振腔和一个第二谐振腔为一个谐振腔组，测试器件包括至少两个谐振腔组。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种采用测试器件进行测试的测试方法，包括：向测试器件的第一谐振腔输入第一目标谐振信号，激发第一谐振腔处于第一简谐振荡态，其中，第一谐振腔由第一共面波导和第二共面波导组合形成，第一共面波导包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，第二共面波导包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置；接收第一谐振腔输出的第一测量信号；基于第一测量信号确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。
可选地，基于第一测量信号确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数，包括：在测试器件包括第三共面波导的情况下，向第三共面波导形成的第二谐振腔输入第二目标谐振信号，使得所述第二谐振腔与所述第一谐振腔处于相同的谐振态；接收第二谐振腔输出的第二测量信号；基于第一测量信号和第二测量信号，确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。
可选地，上述方法还包括：向测试器件的第一谐振腔输入第三目标谐振信号，其中，第三目标谐振信号与第一目标谐振信号不同，第三目标谐振信号为第一目标谐振信号的预定倍数；接收第一谐振腔输出的第三测量信号；基于第三测量信号确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。
可选地，基于第三测量信号确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数，包括：在测试器件包括第三共面波导的情况下，向第三共面波导形成的第二谐振腔输入第四目标谐振信号，使得所述第二谐振腔与所述第一谐振腔处于相同的谐振态；接收第二谐振腔输出的第四测量信号；基于第三测量信号和第四测量信号，确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。
可选地，第一谐振腔的长度为第一目标谐振信号的波长的一半。
可选地，待测约瑟夫森结位于目标位置处，目标位置为以第一谐振腔的一端为原点，距离原点为第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种测试器件的制备方法，包括：绝缘衬底上制备超导体薄膜；去除超导体薄膜的第一区域，得到第一共面波导和第二共面波导，其中，第一共面波导包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，第二共面波导包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置，第一共面波导和第二共面波导组合形成测试器件的第一谐振腔。
可选地，去除超导体薄膜的第一区域，得到第一共面波导和第二共面波导，包括：获取第一目标谐振信号的波长；将第一中心导体带与第二中心导体带组合形成的长度确定为波长的一半，得到超导体薄膜中的目标去除部分；去除目标去除部分，得到第一共面波导和第二共面波导。
可选地，上述方法还包括：在测试器件包括待测约瑟夫森结的情况下，将待测约瑟夫森结制备于目标位置处，其中，目标位置为以第一谐振腔的一端为原点，距离原点为第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。
可选地，上述方法还包括：去除超导体薄膜的第二区域，得到第三共面波导。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种量子比特，包括：约瑟夫森结和用于对约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，测试器件为任一项上述的测试器件，测试器件中的第一中心导体带与第二中心导体带通过约瑟夫森结进行电连接。
可选地，量子比特包括磁通量Fluxonium量子比特。
可选地，量子比特包括传输Transmon量子比特。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种量子芯片，包括：约瑟夫森结和用于对约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，测试器件为任一项上述的测试器件，测试器件中的第一中心导体带与第二中心导体带通过约瑟夫森结进行电连接。
可选地，量子芯片耦合有量子比特，量子比特包括磁通量Fluxonium量子比特。
可选地，量子芯片耦合有量子比特，量子比特包括传输Transmon量子比特。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种超导量子干涉仪，包括：约瑟夫森结和用于对约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，测试器件为任一项上述的测试器件，测试器件中的第一中心导体带与第二中心导体带通过约瑟夫森结进行电连接。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种量子存储器，量子存储器基于量子比特存储有量子计算机可执行的程序，量子比特包括：约瑟夫森结和用于对约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，测试器件为任一项上述的测试器件，测试器件中的第一中心导体带与第二中心导体带通过约瑟夫森结进行电连接。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种量子计算机，包括：量子存储器和量子芯片，量子存储器存储有量子计算机可执行的程序；量子芯片，用于执行量子存储器中存储的程序，量子存储器和量子芯片基于量子比特对程序进行处理，量子比特包括：约瑟夫森结和用于对约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，测试器件为任一项上述的测试器件，测试器件中的第一中心导体带与第二中心导体带通过约瑟夫森结进行电连接。
在本发明实施例中，通过对测试器件输入不同的谐振信号，使得测试器件中的谐振腔达到不同的谐振状态，再根据测试器件的输出信号即可分别确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数和外部节点损耗参数，从而实现了针对约瑟夫森结在不同损耗机制下的损耗情况进行区分定量测量的技术效果，进而解决了由于无法对约瑟夫森结的不同损耗机制进行定量区分测量造成的难以针对性地改进约瑟夫森结的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例1提供的测试器件结构示意图；
图2是根据本发明可选实施例提供的测试器件结构示意图；
图3是根据本发明实施例2的采用测试器件进行测试的测试方法的流程图；
图4是根据本发明实施例2的测试器件的制备方法的流程图；
图5是根据本发明可选实施方式提供的测试器件关键部分示意图；
图6是根据本发明可选实施方式提供的第一测量模式下谐振腔中电压电流分布示意图；
图7是根据本发明可选实施方式提供的第二测量模式下谐振腔中电压电流分布示意图；
图8是根据本发明可选实施方式提供的测试芯片的示意图；
图9是根据本发明实施例提供的Fluxonium量子比特的电学示意图；
图10是根据本发明实施例提供的Transmon量子比特的电学示意图；
图11是根据本发明实施例的一种量子计算机的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：
约瑟夫森结（Josephson junction），一种由超导体-其它材料-超导体组成的结构（其它材料可包括：绝缘体，半导体，普通导体，受特殊手段控制的超导体，弱连接，等等），是超导量子计算硬件电路的基本元件。
共面波导（coplanar waveguide，简称CPW），一种由导体（超导体）构成的准二维结构，用于构成微波器件。
Transmon，一种结构简单的超导量子比特类型，由一小型约瑟夫森结和电容电极构成。
Fluxonium，一种超导量子比特类型，由约瑟夫森结并联电感、电容构成。
品质因子（quality factor，简称Q），表征谐振腔损耗速率的定量指标。
内部电流损耗，指约瑟夫森结内部因电流通过而产生的损耗，例如接触电阻，势垒层缺陷，准粒子电流，超导体内部磁涡旋，等等。
外部介电损耗，指约瑟夫森结外部因电场存在而产生的损耗，例如界面介电层损耗，二能级系统（two-level system，简称TLS）损耗，衬底损耗，等等。
驰豫时间，驰豫是物理学用语，指的是在某一个渐变过程中，从某一个状态逐渐恢复到平衡态的过程。其所需的时间叫驰豫时间，驰豫时间有两种，即t1和t2，t1为自旋-点阵或纵向驰豫时间，t2为自旋-自旋或横向驰豫时间。
量子相干性，指电子向右自旋和正电子向左自旋的状态是相关联的。要在量子计算机中实现高效率的并行运算，就要用到量子相干性。彼此有关的量子比特串联，会作为一个整体动作。因此，只要对一个量子比特进行处理，影响就会立即传送到串列中多余的量子比特。这一特点，正是量子计算机能够进行高速运算的关键。
量子比特，在经典力学系统中，一个比特的状态是唯一的，而量子力学允许量子比特是同一时刻两个状态的叠加，这是量子计算的基本性质。从物理上来说，量子比特就是量子态，因此，量子比特具有量子态的属性。由于量子态的独特量子属性，量子比特具有许多不同于经典比特的特征，这是量子信息科学的基本特征之一。
量子芯片，所谓量子芯片就是将量子线路集成在基片上，进而承载量子信息处理的功能。
超导量子干涉仪（Superconducting Quantumn Interference Device，简称SQUID），一种将磁通转化成电压的磁通传感器，其基本原理是基于约瑟夫森效应和磁通量子化现象。以SQUID为基础派生出各种传感器和测量仪器，可以用于测量磁场、电压、磁化率等物理量。
量子计算机，一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的特点主要有运行速度快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来，信息处理量愈多，对于量子计算机实施运算也就愈加有利，也就更能确保运算具备精确性。
实施例1
根据本发明实施例，还提供了一种测试器件实施例，图1是根据本发明实施例提供的测试器件结构示意图，如图1所示，测试器件包括：第一共面波导101和第二共面波导102，下面对该测试器件进行说明。
第一共面波导101包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，第二共面波导102包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结103的目标位置，第一共面波导101和第二共面波导102组合形成测试器件的第一谐振腔。
通过利用第一共面波导和第二共面波导组合形成测试器件的第一谐振腔，进一步的，可以通过调整输入谐振腔的信号来获得测试器件不同的简谐振荡态，同时，由于待测约瑟夫森结位于第一中心导体带与第二中心导体带之间，所以待测约瑟夫森结的损耗就可以通过其在测试器件不同的简谐振荡态下的状态来测量。通过上述测试器件，可以通过控制测试器件处于不同的简谐振荡态下，得到待测约瑟夫森结在不同机制下的损耗的大小，有利于区分不同的损耗。
作为一种可选的实施例，第一谐振腔的长度为第一目标谐振信号的波长的一半。通过上述设置第一谐振腔长度的方式，可以更加容易地通过调节输入信号使谐振腔达到测量所需的谐振态，针对上述谐振腔的长度的设置，能够更为准确地得到针对约瑟夫森结在不同机制下的损耗的定量区分测量。
作为一种可选的实施例，在测试器件包括待测约瑟夫森结的情况下，待测约瑟夫森结103位于目标位置处，目标位置为以第一谐振腔的一端为原点，距离原点为第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。通过上述方法放置待测约瑟夫森结，一方面可以利用待测约瑟夫森结完成第一中心导体带和第二中心导体带的电连接，也可以测得输入信号经待测约瑟夫森结的损耗影响后的输出信号，进而可以通过输出信号表征待测约瑟夫森结的损耗情况。另一方面，在第一谐振腔达到不同谐振态时，由于待测约瑟夫森结放置位置的特点，该处可以出现电压值为0、电流值达到最大或者电流值为0、电压值达到最大的情况，基于上述特点，就可以在区分约瑟夫森结的不同损耗机制的条件下完成待测约瑟夫森结的损耗测量。
为提高对待测约瑟夫森结的测量结果的准确性，排除实验所带来的不利影响，提供了一种可选的测试器件。图2是根据本发明可选实施例提供的测试器件结构示意图，如图2所示，该测试器件除包括图1的所有结构外，还包括：第三共面波导104，下面对该第三共面波导104进行说明。
通过利用第三共面波导形成第二谐振腔，可以通过调整输入信号，使第二谐振腔达到所需的谐振态，例如，达到与第一谐振腔相同的谐振态。采用上述处理，在向该可选测试器件输入一次测试后，就可以得到对应的不同机制的损耗，而不需要再结合其它的测试器件，通过从不同的测试器件中得到不同测试信号的反馈信号来得到该不同机制损耗的测试结果，有效地提升了测试效率，以及抑制测试环境和器件个体差异对测试结果的影响，使得测试结果更为准确。需要说明的是，该第一共面波导和第二共面波导可选地可以与第三共面波导集成在一块芯片上。在实际操作中，只要第一共面波导和第二共面波导二者频率不同，即可在同一片芯片上实现同时测量。
作为一种可选的实施例，一个第一谐振腔和一个第二谐振腔为一个谐振腔组，测试器件包括至少两个谐振腔组。通过在测试器件中将第一谐振腔和第二谐振腔设置为一个谐振腔组，一方面便于对两个谐振腔输入相同的信号，另一方面，可以在一次测量中，通过比较第一谐振腔和第二谐振腔的输出信号，可以排除来自谐振腔自身对损耗的贡献，来确定待测约瑟夫森结对应机制的损耗情况。同时，由于测试器件的输入信号可调，通过输入不同的信号，使第一谐振腔和第二谐振腔达到不同的谐振态，就可以进一步完成待测约瑟夫森结在不同谐振态下，即不同损耗机制下的损耗情况，从而完成针对约瑟夫森结的损耗在不同损耗机制下的定量区分测量。而且，该测试器件包括至少两个谐振腔组，即可以集成多个谐振腔组，实现可扩展性，大批量测试的目的。
实施例2
根据本发明实施例，还提供了一种采用测试器件进行测试的测试方法的方法实施例。图3是根据本发明实施例2的采用测试器件进行测试的测试方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S302，向测试器件的第一谐振腔输入第一目标谐振信号，激发第一谐振腔处于第一简谐振荡态，其中，第一谐振腔由第一共面波导和第二共面波导组合形成，第一共面波导包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，第二共面波导包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置；
步骤S304，接收第一谐振腔输出的第一测量信号；
步骤S306，基于第一测量信号确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。
通过上述步骤，基于输入的目标谐振信号，第一谐振腔可以达到第一简谐振荡态，由于待测约瑟夫森结位于第一谐振腔，则由第一谐振腔输出的第一测量信号是受到待测约瑟夫森结损耗影响的，即，根据第一测量信号可以表征待测约瑟夫森结的损耗情况，进一步的，基于第一简谐振荡态的特点，可以使得待测约瑟夫森结所处位置达到一种边界条件，例如，该处电压值为0、电流值达到最大，即此时待测约瑟夫森结的损耗全部为内部电流损耗，而不存在外部介电损耗，在此基础之上，第一测量信号所确定的就是待测约瑟夫森结在内部电流损耗机制下的损耗参数，进而解决了相关技术中无法针对约瑟夫森结不同损耗机制进行区分测量的问题。
需要说明的是，上述用以表征待测约瑟夫森结损耗的参数可以是品质因子Q，利用Q可以直接地、准确地表征待测约瑟夫森结的损耗情况，因此，在上述实现了针对待测约瑟夫森结在不同损耗机制下的损耗情况进行区分测量的基础上，通过使用品质因子Q就可以直接对待测约瑟夫森结不同机制的损耗进行表征，而不需要经过一系列复杂繁多的处理。
作为一种可选的实施例，基于第一测量信号确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数时，可以包括：在测试器件包括第三共面波导的情况下，向第三共面波导形成的第二谐振腔输入第二目标谐振信号，使得第二谐振腔与第一谐振腔处于相同的谐振态；接收第二谐振腔输出的第二测量信号；基于第一测量信号和第二测量信号，确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。由于测试器件包括第三共面波导，所以可以同时对第一谐振腔和第二谐振腔输入能使它们达到相同振荡态的谐振信号，通过分别输出的测量信号，可以一次性地得到待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。因为第二谐振腔会和第一谐振腔产生相同的简谐振荡态，其输出的第二测量信号就可以作为对照与第一测量信号进行对比，从而完成待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数的定量测量。
作为一种可选的实施例，上述方法还可以包括：向测试器件的第一谐振腔输入第三目标谐振信号，其中，第三目标谐振信号与第一目标谐振信号不同，第三目标谐振信号为第一目标谐振信号的预定倍数；接收第一谐振腔输出的第三测量信号；基于第三测量信号确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。通过输入第三目标谐振信号，可以使第一谐振腔达到第二简谐振荡态，基于第二简谐振荡态的特点，可以使得待测约瑟夫森结所处位置达到另一种边界条件，即该处电流值为0、电压值达到最大，即此时待测约瑟夫森结的损耗全部为外部介电损耗，而不存在内部电流损耗，在此基础之上，第一谐振腔输出的第三测量信号所确定的就是待测约瑟夫森结在外部介电损耗机制下的损耗参数，进而解决了相关技术中无法针对约瑟夫森结不同损耗机制进行区分测量的问题。
作为一种可选的实施例，基于第三测量信号确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数时，可以包括：在测试器件包括第三共面波导的情况下，向第三共面波导形成的第二谐振腔输入第四目标谐振信号，使得第二谐振腔与第一谐振腔处于相同的谐振态；接收第二谐振腔输出的第四测量信号；基于第三测量信号和第四测量信号，确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。由于测试器件包括第三共面波导，所以可以同时对第一谐振腔和第二谐振腔输入能使它们达到相同振荡态的谐振信号。通过分别输出的测量信号，可以一次性地得到待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。因为第二谐振腔会和第一谐振腔产生相同的简谐振荡态，其输出的第四测量信号就可以作为对照与第三测量信号进行对比，从而完成待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数的定量测量。
作为一种可选的实施例，第一谐振腔的长度为第一目标谐振信号的波长的一半。通过上述设置第一谐振腔长度的方式，可以更加容易地通过调节输入信号使谐振腔达到测量所需的谐振态，使得对约瑟夫森结在不同机制下的损耗的定量区分测量更为准确。
作为一种可选的实施例，待测约瑟夫森结位于目标位置处，目标位置为以第一谐振腔的一端为原点，距离原点为第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。通过上述方法放置待测约瑟夫森结，一方面可以利用待测约瑟夫森结完成第一中心导体带和第二中心导体带的电连接，进而可以通过输出信号表征待测约瑟夫森结的损耗情况。另一方面，在第一谐振腔达到不同谐振态时，由于待测约瑟夫森结放置位置的特点，该处可以出现电压值为0、电流值达到最大或者电流值为0、电压值达到最大的情况，基于上述特点，就可以在区分约瑟夫森结的不同损耗机制的条件下完成待测约瑟夫森结的损耗测量。
图4是根据本发明实施例2的测试器件的制备方法的流程图，如图4所示，具体步骤如下：
步骤S402，绝缘衬底上制备超导体薄膜；
步骤S404，去除超导体薄膜的第一区域，得到第一共面波导和第二共面波导，其中，第一共面波导包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，第二共面波导包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置，第一共面波导和第二共面波导组合形成测试器件的第一谐振腔。
通过上述步骤，利用第一共面波导和第二共面波导组合形成测试器件的第一谐振腔，并在第一中心导体带和第二中心导体带之间预留出待测约瑟夫森结的位置，可以对第一谐振腔输入信号，使得包括待测约瑟夫森结在内的第一谐振腔同时达到所需的简谐振荡态。通过上述制备方法，能够较为高效，标准地得到用于测试约瑟夫森结的测试器件。
作为一种可选的实施例，去除超导体薄膜的第一区域，得到第一共面波导和第二共面波导时，可以包括：获取第一目标谐振信号的波长；将第一中心导体带与第二中心导体带组合形成的长度确定为波长的一半，得到超导体薄膜中的目标去除部分；去除目标去除部分，得到第一共面波导和第二共面波导。通过上述处理，可以更加容易地通过调节输入信号使谐振腔达到测量所需的谐振态，进而使得制备的测试器件测试约瑟夫森结时，得到的测试结果更为准确。
作为一种可选的实施例，上述方法还包括：去除超导体薄膜的第二区域，得到第三共面波导。通过上述处理，可以在对第二谐振腔输入谐振信息，使得第二谐振腔与第一谐振腔处于相同的谐振态，进而依据第二谐振腔和第一谐振腔处于相同的简谐振荡态下，将从第二谐振腔输出的测量信号作为对照与第一测量信号进行对比。
需要说明的是，在本发明实施例的测试器件的制备方法中，具体的制备材料、制备方法无限制，任何可能的材料、制备工艺均可用于本发明实施例中，属于本发明实施例的内容，在此不再一一举例说明。
需要说明的是，在本发明实施例中对谐振腔的频率选择上并没有理论上的限制，关于谐振腔的频率选择皆属于本发明实施例的内容，在此不再一一举例说明。
基于上述实施类及可选实施例，提供一种可选实施方式，下面具体说明。
约瑟夫森结是超导量子计算领域的核心器件之一。在约瑟夫森结中发生的损耗，是制约超导量子计算硬件性能的关键性因素之一，例如，约瑟夫森结中的损耗会直接降低超导量子比特寿命。因而，对约瑟夫森结的可靠表征、对不同损耗机制的区分和研究，是进一步提高约瑟夫森结性能的重要前提。在相关技术中用于表征约瑟夫森结的手段，或以间接方式推测，或笼统反映约瑟夫森结区域的损耗，难以对不同讯号机制进行区分，使得针对性地进行技术改进十分困难。本发明可选实施方式提出了一种可区分约瑟夫森结中不同损耗机制的器件设计和实验方法，可对同一约瑟夫森结的内部电流损耗和外部介电损耗分别进行定量表征，为针对性提高约瑟夫森结性能的技术路线提供实验依据。
在相关技术中用以表征约瑟夫森结的方式为仅提供间接信息，或进行总体性能表征，难以对不同损耗机制进行区分，例如，I-V曲线测量方法，可提供临界电流、超导带隙、等效串联电阻等参数，但这些参数均为直流或低频段约瑟夫森结宏观参数，难以直接用来表征超导量子计算中约瑟夫森结在射频频段的损耗表现。又例如，使用超导量子比特（如transmon）的能量驰豫时间（t1）表征约瑟夫森结，此方法虽然能直接提供超导量子比特系统在损耗上的整体表现，但其结果囊括来自约瑟夫森结以外部分的贡献，亦无法区分约瑟夫森结区域的不同损耗机制。
图5是根据本发明可选实施方式提供的测试器件关键部分示意图，如图5所示，黑色部分为超导体薄膜，制备与绝缘衬底上；白色部分为去除超导体薄膜、暴露出绝缘衬底的部分。整体器件为准二维结构，其所处平面定义为x-y平面，坐标如图中所示。几何结构主体为
Figure 990658DEST_PATH_IMAGE001
波长CPW谐振腔（x0至x2），长度为目标谐振频率的微波波长的
Figure 438957DEST_PATH_IMAGE001
；在
Figure 953115DEST_PATH_IMAGE002
波长位置（x1）断开，由约瑟夫森结（图中“-x-”）实现两段CPW的电学连接。测试器件在低功率微波激发下，表现为准简谐系统，可作为传统简谐谐振腔进行测量，其总体损耗以可测量的Q值作为定量度量。
图6是根据本发明可选实施方式提供的第一测量模式下谐振腔中电压电流分布示意图，其中，电压（V）为实线曲线，电流（I）为虚线曲线，如图6所示，该器件在第一测量模式下，外部微波激发
Figure 879483DEST_PATH_IMAGE001
波长CPW谐振腔的第一简谐振荡态。此谐振腔的边界条件决定了x1处为电压值为0，电流值达到最大。此时约瑟夫森结对整体器件的损耗贡献由内部电流损耗主导，外部介电损耗因约瑟夫森结附近电压值为0进而电场为0而不存在贡献。
图7是根据本发明可选实施方式提供的第二测量模式下谐振腔中电压电流分布示意图，其中，电压（V）为实线曲线，电流（I）为虚线曲线，如图7所示，该器件在第二测量模式下，外部微波激发
Figure 490592DEST_PATH_IMAGE001
波长CPW谐振腔的第二简谐振荡态。此谐振腔的边界条件决定了x1处为电流值为0，电压值达到最大。此时约瑟夫森结对整体器件的损耗贡献由外部介电损耗主导，内部电流损耗因约瑟夫森结上通过的电流值为0而不存在贡献。
需要说明的是，上述图6和图7仅作为CPW谐振腔在两种简谐振荡态下电压和电流分布情况的示意图，用以说明本发明可选实施方式的实现原理。在实际器件进行测量的过程中，由于约瑟夫森结的存在，电压和电流的分布曲线会与图6和图7中的曲线在形状上略有差别，但并不影响实际测量结果的准确性。
图8是根据本发明可选实施方式提供的测试芯片的示意图，如图8所示，测试芯片上可同时制备传统
Figure 47476DEST_PATH_IMAGE001
波长CPW谐振腔（图中上侧）和本发明可选实施方式中的测试器件（图中下侧），并与CPW传输线（图中右侧）耦合用于测量信号的输入输出。通过比较在第一、第二测量模式下，传统
Figure 360514DEST_PATH_IMAGE001
波长CPW谐振腔与本发明可选实施方式中的测试器件的Q值的差异，即可定量得出约瑟夫森结的内部电流损耗与外部介电损耗的大小。
需要说明的是，本发明可选实施方式中，对CPW谐振腔以及约瑟夫森结的具体材料、制备方法无限制。任何可能的材料、制备工艺均可用于本发明可选实施方式中的器件。本发明可选实施方式中的器件对CPW谐振腔的频率选择上无理论上的限制，具体实施上只受外部测试通道和测试设备的带宽限制。测试芯片上可布置多个传统
Figure 293835DEST_PATH_IMAGE001
波长CPW谐振腔和测试器件，可实现可扩展、大批量测试。
一方面，相较于相关技术中I-V曲线测量方法，本发明可选实施方式为直接测量约瑟夫森结损耗，其结果具有直接的代表意义，而非测量约瑟夫森结的宏观参数特性后、再进行间接预测。
另一方面，相较于相关技术中超导量子比特（如transmon）的能量驰豫时间来表征约瑟夫森结的方法，本发明可选实施方式能定量区分不同损耗机制的贡献，而非概括性测量器件的总体性能。同时，本发明可选实施方式的测量方法更为直接，测量线路和系统更为简单，仅需VNA对谐振腔进行表征，无需使用表征超导量子比特所必要种类繁多的电子设备和线路配置。
通过对传统
Figure 759452DEST_PATH_IMAGE001
波长CPW谐振腔和约瑟夫森结的结合，本发明可选实施方式能对约瑟夫森结的外部激励条件原位进行选择性调控，以达到选择性诱导约瑟夫森结不同损耗机制工作的结果，通过与同一测试芯片上的传统
Figure 283974DEST_PATH_IMAGE001
波长CPW谐振腔在相同条件下的性能相对比，定量表征约瑟夫森结中不同损耗机制的大小。
同时，对于相关技术中的测量方案，一般需要针对各种损耗机制，专门设计和制备多个不同器件、进行多次测量，来达到区分不同损耗机制的目的，受多个器件之间个体差异、不同测试之间环境差异的影响。而本发明可选实施方式对同一约瑟夫森结在同一次测量中即可完成对不同损耗机制的表征，实现了对实验变量更严格的控制，排除了器件的个体差异等非理想因素对测量结果的不利影响。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例的方法。
实施例3
根据本发明实施例，还提供了一种量子比特，包括：约瑟夫森结和用于对约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，测试器件为上述实施例1中任一项的测试器件，测试器件中的第一中心导体带与第二中心导体带通过约瑟夫森结进行电连接。
作为一种可选的实施例，量子比特包括磁通量Fluxonium量子比特。图9是根据本发明实施例提供的Fluxonium量子比特的电学示意图，如图9所示，Fluxonium量子比特利用电感对约瑟夫森结进行分流，抑制Fluxonium量子比特受到的因电荷而产生的噪声影响，同时，Fluxonium量子比特可以通过磁场对量子比特的两个量子态之间的能量差进行调整，进而增强量子态之间的相互作用，加快运算速度。
作为一种可选的实施例，量子比特包括传输Transmon量子比特。图10是根据本发明实施例提供的Transmon量子比特的电学示意图，如图10所示，Transmon量子比特通过利用大电容对约瑟夫森结进行分流，进而抑制Transmon量子比特受到的因电荷而产生的噪声影响，使得量子比特在传输过程中能有更长的相干时间，从而可以进行更多的量子操作。
根据本发明实施例，还提供了一种量子芯片，包括约瑟夫森结和用于对约瑟夫森结进行测试的测试器件，测试器件为上述实施例1中任一项的测试器件，测试器件中的第一中心导体带和第二中心导体带通过约瑟夫森结进行电连接。
作为一种可选的实施例，量子芯片耦合有量子比特，量子比特包括磁通量Fluxonium量子比特。
作为一种可选的实施例，量子芯片耦合有量子比特，量子比特包括传输Transmon量子比特。
根据本发明实施例，还提供了一种超导量子干涉仪，包括：约瑟夫森结和用于对约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，测试器件为实施例1中任一项的测试器件，测试器件中的第一中心导体带与第二中心导体带通过约瑟夫森结进行电连接。
本发明的实施例可以提供一种量子计算机，该量子计算机可以是量子计算机群中的任意一个量子计算机设备。可选地，在本实施例中，上述量子计算机也可以替换为移动终端等终端设备。
可选地，在本实施例中，上述量子计算机可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。
在本实施例中，上述量子计算机可以执行应用程序的采用测试器件进行测试的测试方法中以下步骤的程序代码：向测试器件的第一谐振腔输入第一目标谐振信号，激发第一谐振腔处于第一简谐振荡态，其中，第一谐振腔由第一共面波导和第二共面波导组合形成，第一共面波导包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，第二共面波导包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置；接收第一谐振腔输出的第一测量信号；基于第一测量信号确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。
可选地，图11是根据本发明实施例的一种量子计算机的结构框图。如图11所示，该量子计算机可以包括：一个或多个（图中仅示出一个）量子芯片1102、量子存储器1104等。
其中，量子存储器可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的采用测试器件进行测试的测试方法对应的程序指令/模块，量子芯片通过运行存储在量子存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的采用测试器件进行测试的测试方法。量子存储器可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，量子存储器可进一步包括相对于量子芯片远程设置的量子存储器，这些远程量子存储器可以通过网络连接至量子计算机。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
量子芯片可以通过传输装置调用量子存储器存储的信息及应用程序，以执行下述步骤：向测试器件的第一谐振腔输入第一目标谐振信号，激发第一谐振腔处于第一简谐振荡态，其中，第一谐振腔由第一共面波导和第二共面波导组合形成，第一共面波导包括第一中心导体带和位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，第二共面波导包括第二中心导体带和位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，第一中心导体带与第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置；接收第一谐振腔输出的第一测量信号；基于第一测量信号确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。
可选的，上述量子芯片还可以执行如下步骤的程序代码：基于第一测量信号确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数，包括：在测试器件包括第三共面波导的情况下，向第三共面波导形成的第二谐振腔输入第二目标谐振信号，使得第二谐振腔与第一谐振腔处于相同的谐振态；接收第二谐振腔输出的第二测量信号；基于第一测量信号和第二测量信号，确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。
可选的，上述量子芯片还可以执行如下步骤的程序代码：向测试器件的第一谐振腔输入第三目标谐振信号，其中，第三目标谐振信号与第一目标谐振信号不同，第三目标谐振信号为第一目标谐振信号的预定倍数；接收第一谐振腔输出的第三测量信号；基于第三测量信号确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。
可选的，上述量子芯片还可以执行如下步骤的程序代码：基于第三测量信号确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数，包括：在测试器件包括第三共面波导的情况下，向第三共面波导形成的第二谐振腔输入第四目标谐振信号，使得第二谐振腔与第一谐振腔处于相同的谐振态；接收第二谐振腔输出的第四测量信号；基于第三测量信号和第四测量信号，确定待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。
可选的，上述量子芯片还可以执行如下步骤的程序代码：第一谐振腔的长度为第一目标谐振信号的波长的一半。
可选的，上述量子芯片还可以执行如下步骤的程序代码：测约瑟夫森结位于目标位置处，目标位置为以第一谐振腔的一端为原点，距离原点为第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。
采用本发明实施例，提供了一种采用测试器件进行测试的测试方案。通过对测试器件输入不同的谐振信号，使得测试器件中的谐振腔达到不同的谐振状态，再根据测试器件的输出信号即可分别确定待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数和外部节点损耗参数，从而实现了针对约瑟夫森结在不同损耗机制下的损耗情况进行区分定量测量的技术效果，进而解决了由于无法对约瑟夫森结的不同损耗机制进行定量区分测量造成的难以针对性地改进约瑟夫森结的技术问题。
本领域普通技术人员可以理解，图11所示的结构仅为示意，计算机终端也可以是智能手机（如Android手机、iOS手机等）、平板电脑、掌声电脑以及移动互联网设备（MobileInternet Devices，MID）、PAD等终端设备。图11并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图11中所示更多或者更少的组件（如网络接口、显示装置等），或者具有与图11所示不同的配置。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，计算机可读存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取器（Random Access Memory，RAM）、磁盘或光盘等。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种测试器件，其特征在于，包括：第一共面波导和第二共面波导，所述第一共面波导包括第一中心导体带和位于所述第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，所述第二共面波导包括第二中心导体带和位于所述第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于所述第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于所述第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，所述第一中心导体带与所述第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置，所述第一共面波导和所述第二共面波导组合形成所述测试器件的第一谐振腔，其中，所述第一谐振腔的简谐振荡态包括：第一简谐振荡态，在所述第一简谐振荡态下在所述目标位置处的所述待测约瑟夫森结的损耗为内部电流损耗。
2.根据权利要求1所述的测试器件，其特征在于，所述第一谐振腔的长度为第一目标谐振信号的波长的一半。
3.根据权利要求2所述的测试器件，其特征在于，在所述测试器件包括所述待测约瑟夫森结的情况下，所述待测约瑟夫森结位于所述目标位置处，所述目标位置为以所述第一谐振腔的一端为原点，距离所述原点为所述第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。
4.根据权利要求1所述的测试器件，其特征在于，所述测试器件还包括：第三共面波导。
5.根据权利要求4所述的测试器件，其特征在于，一个所述第一谐振腔和一个第二谐振腔为一个谐振腔组，所述测试器件包括至少两个谐振腔组。
6.一种采用测试器件进行测试的测试方法，其特征在于，包括：
向所述测试器件的第一谐振腔输入第一目标谐振信号，激发所述第一谐振腔处于第一简谐振荡态，其中，所述第一谐振腔由第一共面波导和第二共面波导组合形成，所述第一共面波导包括第一中心导体带和位于所述第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，所述第二共面波导包括第二中心导体带和位于所述第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于所述第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于所述第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，所述第一中心导体带与所述第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置，其中，在所述第一简谐振荡态下在所述目标位置处的所述待测约瑟夫森结的损耗为内部电流损耗；
接收所述第一谐振腔输出的第一测量信号；
基于所述第一测量信号确定所述待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。
7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述基于所述第一测量信号确定所述待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数，包括：
在所述测试器件包括第三共面波导的情况下，向所述第三共面波导形成的第二谐振腔输入第二目标谐振信号，使得所述第二谐振腔与所述第一谐振腔处于相同的谐振态；
接收所述第二谐振腔输出的第二测量信号；
基于所述第一测量信号和所述第二测量信号，确定所述待测约瑟夫森结的内部电流损耗参数。
8.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述测试器件的所述第一谐振腔输入第三目标谐振信号，其中，所述第三目标谐振信号与所述第一目标谐振信号不同，所述第三目标谐振信号为所述第一目标谐振信号的预定倍数；
接收所述第一谐振腔输出的第三测量信号；
基于所述第三测量信号确定所述待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。
9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述基于所述第三测量信号确定所述待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数，包括：
在所述测试器件包括第三共面波导的情况下，向所述第三共面波导形成的第二谐振腔输入第四目标谐振信号，使得所述第二谐振腔与所述第一谐振腔处于相同的谐振态；
接收所述第二谐振腔输出的第四测量信号；
基于所述第三测量信号和所述第四测量信号，确定所述待测约瑟夫森结的外部介电损耗参数。
10.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述第一谐振腔的长度为所述第一目标谐振信号的波长的一半。
11.根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，所述待测约瑟夫森结位于目标位置处，所述目标位置为以所述第一谐振腔的一端为原点，距离所述原点为所述第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。
12.一种测试器件的制备方法，其特征在于，包括：
绝缘衬底上制备超导体薄膜；
去除所述超导体薄膜的第一区域，得到第一共面波导和第二共面波导，其中，所述第一共面波导包括第一中心导体带和位于所述第一中心导体带两侧的第一边缘接地带，所述第二共面波导包括第二中心导体带和位于所述第二中心导体带两侧的第二边缘接地带，位于所述第一中心导体带两侧的第一边缘接地带与位于所述第二中心导体带两侧的第二边缘接地带为一体，所述第一中心导体带与所述第二中心导体带之间预留有用于连接待测约瑟夫森结的目标位置，所述第一共面波导和所述第二共面波导组合形成所述测试器件的第一谐振腔，其中，所述第一谐振腔的简谐振荡态包括：第一简谐振荡态，在所述第一简谐振荡态下在所述目标位置处的所述待测约瑟夫森结的损耗为内部电流损耗。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述去除所述超导体薄膜的第一区域，得到第一共面波导和第二共面波导，包括：
获取第一目标谐振信号的波长；
将所述第一中心导体带与所述第二中心导体带组合形成的长度确定为所述波长的一半，得到所述超导体薄膜中的目标去除部分；
去除所述目标去除部分，得到所述第一共面波导和所述第二共面波导。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述测试器件包括所述待测约瑟夫森结的情况下，将所述待测约瑟夫森结制备于所述目标位置处，其中，所述目标位置为以所述第一谐振腔的一端为原点，距离所述原点为所述第一目标谐振信号的波长的四分之一的位置处。
15.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
去除所述超导体薄膜的第二区域，得到第三共面波导。
16.一种量子比特器件，其特征在于，包括：约瑟夫森结和用于对所述约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，所述测试器件为权利要求1至5中任一项所述的测试器件，所述测试器件中的所述第一中心导体带与所述第二中心导体带通过所述约瑟夫森结进行电连接。
17.根据权利要求16所述的量子比特器件，其特征在于，所述量子比特器件包括磁通量Fluxonium量子比特器件。
18.根据权利要求16所述的量子比特器件，其特征在于，所述量子比特器件包括传输Transmon量子比特器件。
19.一种量子芯片，其特征在于，包括：约瑟夫森结和用于对所述约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，所述测试器件为权利要求1至5中任一项所述的测试器件，所述测试器件中的所述第一中心导体带与所述第二中心导体带通过所述约瑟夫森结进行电连接。
20.根据权利要求19所述的量子芯片，其特征在于，所述量子芯片耦合有量子比特，所述量子比特包括磁通量Fluxonium量子比特。
21.根据权利要求19所述的量子芯片，其特征在于，所述量子芯片耦合有量子比特，所述量子比特包括传输Transmon量子比特。
22.一种超导量子干涉仪，其特征在于，包括：约瑟夫森结和用于对所述约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，所述测试器件为权利要求1至5中任一项所述的测试器件，所述测试器件中的所述第一中心导体带与所述第二中心导体带通过所述约瑟夫森结进行电连接。
23.一种量子存储器，其特征在于，所述量子存储器基于量子比特存储有量子计算机可执行的程序，所述量子比特包括：约瑟夫森结和用于对所述约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，所述测试器件为权利要求1至5中任一项所述的测试器件，所述测试器件中的所述第一中心导体带与所述第二中心导体带通过所述约瑟夫森结进行电连接。
24.一种量子计算机，其特征在于，包括：量子存储器和量子芯片，
所述量子存储器存储有量子计算机可执行的程序；
所述量子芯片，用于执行所述量子存储器中存储的程序，所述量子存储器和所述量子芯片基于量子比特对程序进行处理，所述量子比特包括：约瑟夫森结和用于对所述约瑟夫森结进行测试的测试器件，其中，所述测试器件为权利要求1至5中任一项所述的测试器件，所述测试器件中的所述第一中心导体带与所述第二中心导体带通过所述约瑟夫森结进行电连接。
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